第一講_鐵路隧道構(gòu)造

1、狹義定義：用以保持地下空間作為交通孔道的工 程建筑物。廣義定義：以某種用途、在地面下用任何方法按 規(guī)定形狀和尺寸修筑的斷面積大于 2m2的洞室。第一講 鐵路隧道構(gòu)造一、隧道的概念及種類1 隧道的概念按不同的分類方式，可以有如下類型隧道。 按所處的地質(zhì)條件：土質(zhì)隧道、石質(zhì)隧道 按隧道的埋置深度：淺埋隧道、深埋隧道 按所處的地理位置：山嶺隧道、城市隧道交通類隧道：水底隧道、鐵路隧道、公路隧道、地下鐵道、人行地道、航運(yùn)隧道（運(yùn)河）水工隧道：引水隧道、尾水隧道、導(dǎo)流隧道、泄洪隧道市政隧道：管路隧道(煤氣、暖氣、電力等)、給水隧道、排水隧道 按隧道的用途：采礦巷道、運(yùn)輸巷道、礦山隧道、人防隧道2 隧道的

2、種類 洞身襯砌保持隧道穩(wěn)定，保證列車運(yùn)行安全主體 洞門明洞：洞口容易塌方或有落石危險(xiǎn)時(shí)加筑防排水設(shè)施大小避車洞鐵路隧道電纜槽附屬建筑物 通風(fēng)道和通風(fēng)機(jī)房：用于長大隧道無人增音站洞：根據(jù)電訊衰耗和通信設(shè)計(jì)要求設(shè)置下錨裝置：電氣化鐵路較長隧道或隧道群地段絕緣梯車洞：存放維修接觸網(wǎng)用的絕緣梯車3 鐵路隧道的組成(至1998年)運(yùn)營隧道6800座，長3667km，總數(shù)世界第一。1 隧道集中的線路 1）襄渝線：隧道長度占線路長度的30%； 2）成昆線：隧道長度占線路長度的31.6%； 3）西康線：隧道長度占線路長度的50.42%。2 10km以上的長大隧道 1）秦嶺隧道18.4km 2）大瑤山隧道14.

3、295km 3）東秦嶺隧道12.668km 4）烏梢?guī)X隧道20.2km二、我國鐵路隧道現(xiàn)狀1）支護(hù)類型（襯砌類型）支護(hù)類型（襯砌類型） 整體式混凝土襯砌：它是指就地灌筑混凝土襯砌，也稱模筑混凝土襯砌。模筑襯砌的特點(diǎn)是：對地質(zhì)條件的適應(yīng)性較強(qiáng)，易于按需要成型，整體性好，抗?jié)B性強(qiáng)，并適用于多種施工條件，如可用木模板、鋼模板或襯砌臺車等。 裝配式襯砌：裝配式襯砌是將襯砌分成若干塊構(gòu)件，這些構(gòu)件在現(xiàn)場或工廠預(yù)制，然后運(yùn)到坑道內(nèi)用機(jī)械將它們拼裝成一環(huán)接著一環(huán)的襯砌。三、襯砌構(gòu)造1 洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型 錨噴支護(hù) 常用的一種圍巖支護(hù)手段。采用錨噴支護(hù)可充分發(fā)揮圍巖的自承能力，并有效地利用洞內(nèi)凈空，提高作業(yè)安全

4、性和作業(yè)效率，并能適應(yīng)軟弱和膨脹性地層中的隧道開挖。還能用于整治坍方和隧道襯砌的裂損。 復(fù)合式襯砌 復(fù)合式襯砌不同于單層厚壁的模筑混凝土襯砌，它把襯砌分成兩層或兩層以上，可以是同一種型式、方法和材料施作的，也可以是不同型式、方法、時(shí)間和材料施作的。內(nèi)襯：我們最終所看到的一層襯砌。外襯：與圍巖接觸的一層襯砌。2）整體式混凝土襯砌結(jié)構(gòu)類型）整體式混凝土襯砌結(jié)構(gòu)類型 直墻式襯砌 適用于地質(zhì)條件比較好，圍巖壓力以垂直為主的情況。襯砌由上部拱圈、兩側(cè)豎直邊墻和下部鋪底三部分組合而成。 曲墻式襯砌 適用于地質(zhì)較差，有較大水平圍巖壓力的III類及以下的圍巖。由頂部拱圈、側(cè)面曲邊墻和底部仰拱（或鋪底）組成。

5、1）混凝土或鋼筋混凝土2）片石混凝土3）料石或混凝土塊4）噴射混凝土2 襯砌材料 洞門類型根據(jù)地形、地質(zhì)，并結(jié)合襯砌類型及工作特點(diǎn)，可分為一般隧道門、明洞門、棚洞門和特殊洞門。（詳見表21-5） 四、洞門1 洞門的作用 減少洞口土石方開挖量。 穩(wěn)定邊、仰坡。 引離地表水流。 裝飾洞口。2 洞門的形式（類型）用明挖法修建的隧道稱為明洞。明洞一般修筑在隧道的進(jìn)出口處，當(dāng)遇到地質(zhì)差且洞頂覆蓋層較薄，用暗挖法難以進(jìn)洞時(shí)，或洞口路塹邊坡上有落石而危及行車安全時(shí)，或鐵路、公路、河渠必須在鐵路上方通過，且不宜做立交橋或涵渠時(shí)，均需要修建明洞。它是隧道洞口或線路上起防護(hù)作用的重要建筑物，在鐵路線上使用的較多。

6、五、明洞1 概念 路塹式拱形明洞它適用于路塹邊坡處于對稱或接近對稱，邊坡巖層基本穩(wěn)定，僅防邊坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口巖層破碎，覆蓋層較薄而難以用暗挖法修建隧道時(shí)。路塹式拱形明洞 這種明洞適用于兩側(cè)邊坡高差較大的不對稱路塹。它承受不對稱荷載，拱圈為等截面，邊墻為直墻式，外側(cè)邊墻厚度大于內(nèi)側(cè)邊墻的厚度。 偏壓直墻式拱形明洞 偏壓斜墻式拱形明洞 它適用于地形傾斜，低側(cè)處路塹外側(cè)有較寬敞的地面供回填土石，以增加明洞抵抗側(cè)向壓力的能力。此種明洞承受偏壓荷載，拱圈等厚，內(nèi)側(cè)邊墻為等厚直墻式，外側(cè)邊墻為不等厚斜墻式。 它適用于傍山隧道洞口或傍山線路上半路塹地段。因外側(cè)地形狹小，地面陡峻，無法回填土

7、石，以平衡內(nèi)側(cè)壓力。 半路塹單壓式拱形明洞半路塹單壓式拱形明洞 蓋板式明洞蓋板式明洞 它由內(nèi)墻、外墻及鋼筋混凝土蓋板組成簡支結(jié)構(gòu)。其上回填土石，以保護(hù)蓋板受山體落石的沖擊。這種明洞的內(nèi)側(cè)應(yīng)置于基巖或穩(wěn)定的地基上，一般為重力式墩臺結(jié)構(gòu)，厚度較大，以抵抗山體的側(cè)向壓力。當(dāng)基巖層完整，坡面較陡，地面水不大，采用重力式內(nèi)墻開挖量較大時(shí)，可采用鋼筋混凝土錨桿式內(nèi)墻。外墻只承受由蓋板傳來的垂直壓力，厚度較薄，要求的地基承載力較小。外墻也可做成梁式（即中間留有側(cè)洞）以適應(yīng)地形和節(jié)省圬工。3 棚式明洞（簡稱棚洞） 剛架式明洞 當(dāng)?shù)匦为M窄，山坡陡峻，基巖埋置較深而上部地基穩(wěn)定性差時(shí)，為了使基礎(chǔ)置于基巖上且減小基

8、礎(chǔ)工程，可采用剛架式外墻，此時(shí)稱明洞為剛架式明洞。 對穩(wěn)定而陡峻的山坡，外側(cè)地形難以滿足一般棚洞的地基要求，且落石不太嚴(yán)重的情況，可修建懸臂式棚洞。它的內(nèi)墻為重力式，上端接筑懸臂式橫梁，其上鋪以蓋板，在蓋板的內(nèi)端設(shè)平衡重來維持結(jié)構(gòu)受外荷載作用下的穩(wěn)定性。同時(shí)為了保證棚洞的穩(wěn)定性，要求懸臂必須伸入穩(wěn)定的基巖內(nèi)。 懸臂式棚洞懸臂式棚洞1）避車室的布置）避車室的布置 大避車洞 小避車洞 避車洞底部標(biāo)高2）避車洞的凈空尺寸及襯砌類型）避車洞的凈空尺寸及襯砌類型 避車洞尺寸 避車洞襯砌類型1 避車洞（自學(xué)）六、附屬建筑物1） 方法方法 “以排水為主，截、堵、排相結(jié)合”的綜合治水方法。 截：是指截?cái)嗟乇硭?/p>

9、和地下水流入隧道的通路。 堵：是指襯砌防水，即堵住地下水從襯砌背后滲入隧道內(nèi)。其辦法是在襯砌外圍、襯砌中間或在其內(nèi)表面設(shè)置防水層，或進(jìn)行壓漿。 排：是將地下水排入隧道內(nèi)，再經(jīng)由洞內(nèi)水溝排走?！耙耘艦橹鳌本褪墙o地下水以排的出路，但不是只排不堵，而是為了“排”就必須“截”、“堵”。 所以，必須在排的基礎(chǔ)上，采取排、截、堵的綜合治理方法。2 防排水設(shè)施2）隧道內(nèi)的排水建筑物）隧道內(nèi)的排水建筑物 排水溝 分為側(cè)式水溝和中心式水溝兩種。 盲溝 在襯砌背后，用片石或埋管設(shè)置環(huán)向或豎向盲溝，以匯集襯砌周圍的地下水，并通過盲溝底部泄水孔（或預(yù)埋管）引入隧道側(cè)溝排出。1） 電纜槽電纜槽 穿越隧道的各種電纜，如照

10、明、通訊、信號以及電力等電纜，必須有一定的保護(hù)措施，即設(shè)置電纜槽來防止潮濕，腐爛以及人為的破壞。2）信號繼電器箱和無人增音站洞）信號繼電器箱和無人增音站洞3 電力及通訊設(shè)施 運(yùn)營隧道的通風(fēng)有自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。 自然通風(fēng)是利用洞內(nèi)的天然風(fēng)流和列車運(yùn)行所引起的活塞風(fēng)來達(dá)到通風(fēng)的目的。 機(jī)械通風(fēng)是當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足要求時(shí)采用通風(fēng)機(jī)械將洞內(nèi)外氣體進(jìn)行交換，來達(dá)到通風(fēng)之目的。 4 運(yùn)營通風(fēng)建筑物1）縱向式通風(fēng)）縱向式通風(fēng) 洞口風(fēng)道式通風(fēng) 噴嘴式通風(fēng) 豎井、斜井式通風(fēng) 長大隧道縱剖面為人字坡時(shí)，污濁空氣常積聚在坡頂。若在隧道施工中，為增加開挖工作面而設(shè)置豎井或斜井作為輔助坑道時(shí)，可利用這些輔助坑道作為通風(fēng)道，把通風(fēng)機(jī)置于豎井或斜井處，借助于通風(fēng)機(jī)和豎井的換氣作用，以達(dá)到通風(fēng)之目的。2）橫向式通風(fēng)系統(tǒng)）橫向式通風(fēng)系統(tǒng)這種通風(fēng)方式的特點(diǎn)是：隧道內(nèi)風(fēng)流方向與隧道軸線方向成正交。 本講完人有了知